WikiDer > Арабиногалактан

Arabinogalactan

Арабиногалактан это биополимер состоящий из арабиноза и галактоза моносахариды. В природе встречаются два класса арабиногалактанов: арабиногалактан растительного происхождения и арабиногалактан микробного происхождения. В растениях это главный компонент многих камедей, в том числе гуммиарабик и жевательная резинка гхатти. Его часто обнаруживают прикрепленным к белкам, и в результате арабиногалактановый белок (AGP) функционирует как межклеточный сигнальная молекула и клей для заделки ран растений.[1]

Микробный арабиногалактан является основным структурным компонентом микобактериальный клеточная стенка.[2][3] И арабиноза, и галактоза существуют исключительно в фураноза конфигурация. Галактановая часть микробного арабиногалактана линейна и состоит примерно из 30 единиц с чередованием β- (1-5) и β- (1-6) гликозидные связи. Цепь арабинана, состоящая примерно из 30 остатков,[4]присоединяется к трем точкам разветвления в цепи галактана, предположительно по остаткам 8, 10 и 12.[5]Арабинановая часть полимера представляет собой сложную разветвленную структуру, обычно покрытую миколиновые кислоты; гликозидными связями арабинана являются α- (1-3), α- (1-5) и β- (1-2).

Микобактериальный арабиногалактан распознается предполагаемым иммунным лектином. Интелектин присутствует в хордовых.[6]

Структура микробного арабиногалактана

Восстанавливающий конец микробного арабиногалактана состоит из концевой последовательности → 5) -D-Галж-(1→4)-L-Рап-(1→3)-D-GlcNAc[нужна цитата]. Мурамил-6-P также находится в пептидогликан функциональная группа. Миколиларабиногалактан микобактерий присоединяется к пептидогликану с помощью актиномицет-специфичного дигликозилфосфорильного мостика, L-Рап-(1→3)-D-GlcNAc- (1 → P).[3]

Арабиногалактан содержит цепь галактана с чередующимися 5-связанными β-D-галактофуранозил (Galж) и 6-связанного β-D-Галж остатки. Цепи арабинана присоединены к C-5 некоторых 6-связанных Galж остатки. Арабинан имеет три основных структурных домена. Первый - это область, состоящая из линейных 5-связанных α-D-Араж остатки. Второй - домен с разветвленными 3,5 связанными α-D-Араж остатки, замещенные 5-связанными α-D-Араж единиц в обоих разветвленных положениях, а третье - это концевой невосстанавливающий домен для концевого арабинана, состоящий из 3,5-связанного α-D-Араж остаток, замещенный в обоих разветвленных положениях дисахаридом β-D Араж- (1 → 2) - α-D-Араж. Эти три арабинановые цепи присоединены к галактану по остаткам 8, 10 и 12.[3]

Невосстанавливающим концом арабиногалактана является ковалентно прикрепляется к миколиновым кислотам наружной мембраны. В гидрофобность миколиновых кислот является препятствием для проникновения лекарств. Кроме того, миколиларабиногалактановый пептидогликан отвечает за различные аспекты заболевания. патогенез и большая часть ответ антител при инфекциях. Миколильные заместители селективно и одинаково распределены по 5-гидроксильным функциям концевых и предпоследних 2-связанных Araж остатки. Миколильные остатки сгруппированы в группы по четыре на невосстанавливающей концевой пентаарабинозильной единице (β-Araж- (1 → 2) -α-Араф)2-3,5-α-Араж . Таким образом, большинство (66%) пентаарабинозильных звеньев замещены миколиновыми кислотами, оставляя меньшую часть (33%) доступной для взаимодействия с иммунной системой.[3]

Примерно одна из трех арабинозильных цепей, присоединенных к цепи галактана, содержит сукцинил группы. Хотя одна сукцинильная группа является наиболее распространенной, на олигоарабинанах можно найти до трех сукцинильных групп на один высвобожденный фрагмент арабинана. Однако фрагменты арабинана, замещенные на GalNH2 не сукцинилированы. Важно отметить, что в случае М. туберкулез, и, скорее всего, у всех медленно растущих организмов оба положительных заряда (протонированный GalNH2 как GalNH3+) и отрицательный заряд (сукцинил) присутствуют в средних областях арабинана, в частности, в O-2 внутреннего 3,5-α-D-Араж единицы. Сукцинильные остатки находятся на немиколилированной цепи. Недавно была предложена полная первичная модель арабиногалактана.[3]

Коммерческие приложения

В настоящее время арабиногалактан используется по-разному.[7] В качестве добавки к пище, корма для животных, косметический, аптека, строительство, производство целлюлозы, производство масла, выращивание растений и т. д. Арабиногалактан можно использовать в качестве добавки в том виде, в каком он есть, или в комбинации.

Основное применение арабиногалактана - это замена гуммиарабик, гуаровая камедь и крахмал в пищевых, косметических и фармацевтических продуктах. Использование арабиногалактана приводит к более эффективному распределению земель, оставляя больше земли для сельскохозяйственных целей. Он играет важную роль в сохранении окружающей среды, поскольку производители используют экологически чистые процессы биопереработки.[нужна цитата]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Nothnagel EA, Bacic A, Clarke AE (2000). Клеточная биология и биология развития арабиногалактан-белков. Kluwer Academic / Plenum Publishers. ISBN 978-0-306-46469-0.
  2. ^ Эско, Джеффри Д .; Тамара Л. Деринг; Кристиан Р. Х. Раец (2008). в основах гликобиологии. Колд Спринг Харбор Пресс. стр. гл. 20.
  3. ^ а б c d е Бхамиди С. (2009). «Арабиногалактан клеточной стенки микобактерий». Бактериальные полисахариды: современные инновации и будущие тенденции. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-45-5.
  4. ^ Bhamidi, S .; Scherman, M. S .; Rithner, C.D .; Prenni, J. E .; Chatterjee, D .; Khoo, K.-H .; Макнил, М. Р. (2008). «Идентификация и расположение сукциниловых остатков и характеристика внутреннего арабинского региона позволяют создать модель полной первичной структуры Mycobacterium tuberculosis Mycolyl Arabinogalactan». Журнал биологической химии. 283 (19): 12992–13000. Дои:10.1074 / jbc.M800222200. ISSN 0021-9258. ЧВК 2442352. PMID 18303028.
  5. ^ Alderwick, L.J .; Radmacher, E .; Зайдель, М .; Gande, R .; Hitchen, P. G .; Morris, H.R .; Dell, A .; Sahm, H .; Eggeling, L .; Бесра, Г. С. (2005). «Делеция Cg-emb в Corynebacterianeae приводит к получению нового арабиногалактана с усеченной клеточной стенкой, тогда как инактивация Cg-ubiA приводит к образованию мутанта с дефицитом арабинана и галактического ядра клеточной стенки». Журнал биологической химии. 280 (37): 32362–32371. Дои:10.1074 / jbc.M506339200. ISSN 0021-9258. PMID 16040600.
  6. ^ Tsuji, S .; Uehori, J .; Matsumoto, M .; Suzuki, Y .; Мацухиса, А .; Toyoshima, K .; Сея, Т. (19 апреля 2001 г.). «Интелектин человека - это новый растворимый лектин, который распознает галактофуранозу в углеводных цепях бактериальной клеточной стенки». Журнал биологической химии. 276 (26): 23456–23463. Дои:10.1074 / jbc.M103162200. PMID 11313366.
  7. ^ http://arabinogalactan.info/